基于递推最小二乘算法的光纤振动定位系统

为了解决光纤振动定位算法中互相关稳定性差、最小均方收敛速度慢的问题,采用递推最小二乘算法、滑动平均原理、早迟门原理,设计了一套稳定且响应迅速的光纤振动定位系统.光路部分基于双马赫-曾德尔干涉结构,硬件平台以高速采集板结合现场可编程门阵列实现定位.在一段160m的光路上进行重复敲击实验,对取得的振动数据分多段分别计算定位结果,去除最大值、最小值后剩余定位结果取平均值以提高定位精度.结果表明,相对于互相关,递推最小二乘随着迭代次数增加,单次定位结果稳定不会发生偏移,且其定位收敛速度是最小均方的3倍左右;在采样率为10MHz时,系统实际响应时间约0.3s,定位误差范围在±6m,且定位稳定可靠.该研究对于光纤定位系统中定位算法的改进、定位精度的提高是有积极意义的.